Автореферат и диссертация по медицине (14.01.11) на тему:Прогноз ранних исходов у больных с геморрагическими инсультами (по материалам нейрососудистых отделений многопрофильной больницы)

На правах рукописи

НОВОЖИЛОВА Марина Александровна

ПРОГНОЗ РАННИХ ИСХОДОВ У БОЛЬНЫХ С ГЕМОРРАГИЧЕСКИМИ ИНСУЛЬТАМИ (ПО МАТЕРИАЛАМ НЕЙРОСОСУДИСТЫХ ОТДЕЛЕНИЙ МНОГОПРОФИЛЬНОЙ БОЛЬНИЦЫ)

14.01.11 — нервные болезни

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

- 2 2010

Санкт-Петербург 2010

004616549

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук доцент АЛЕКСЕЕВА Татьяна Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор доктор медицинских наук профессор

Колесииченко Иван Павлович Чухловина Мария Лазаревна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации»

Защита состоится

2010 года в // —часов на заседании диссертационного совета Д 208.089.05 при ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (191015,Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (195196, Санкт-Петербург, Заневский пр., д. 1/82).

Автореферат разослан « 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук профессор Кирьянова В. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы

Геморрагический инсульт, как часто встречающееся сосудистое заболевание головного мозга, является значимой медицинской и социальной проблемой. Частота геморрагического инсульта достигает 24,4 случаев на 100 ООО населения в год. Чаще всего кровоизлияние в мозг развивается у больных трудоспособного возраста — 45 -60 лет. При этом летальность остаётся высокой до настоящего времени и достигает 70% (Скоромец А. А., Ковальчук В. В., 1998; Виберс Д. О. и др., 2005; СкворцоваВ. И. и др., 2005). К труду возвращаются не более 10 - 12% пациентов, перенесших инсульт. Остальные до конца жизни остаются в разной степени инвалидизированными, что требует проведения дальнейших реабилитационных и лечебно-профилактических мероприятий.

Ряд исследований посвящен диагностике, особенностям развития и течения различных клинических форм инсульта, вопросам терапии (ВорлоуЧ. П. и др., 1998; Скворцова В. И., 2005; Хеннерици М. Дж. и др., 2008). Изучение проблемы геморрагических инсультов существенно повысило интерес к прогнозированию исходов заболевания. Прогноз геморрагических инсультов является важным с различных точек зрения: медицинской, в том числе деонтологической, социальной, экономической и других. Целесообразность прогнозирования исходов геморрагических инсультов обусловлена возможностью планировать комплекс диагностических и лечебных мероприятий в каждом конкретном случае, что может существенным образом улучшить качество лечения этой тяжелой патологии и уменьшить летальность.

В последние годы были предложены различные методы прогнозирования исходов геморрагических инсультов с использованием отдельных прогностически значимых признаков и их сочетания (Prescott R. J. et al., 2004; Arboix A. et al., 2005; Feigin V. L. et al., 2005). Однако, результаты проведённых исследований не нашли широкого практического применения, так как эти методы в большинстве своём не обладали высокой информационной способностью либо были весьма трудозатратными в использовании.

С учётом вышеописанного, были сформулированы цель и задачи исследования.

Цель исследования

Поэтапное прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов на основании изучения особенностей клинической картины и динамики неврологических нарушений в остром периоде заболевания.

Задачи исследования

1. Выявить особенности клинических симптомов и синдромов геморрагических инсультов, наблюдающихся при поступлении пациентов в стационар в остром периоде заболевания и имеющих наибольшее прогностическое значение.

2. Изучить динамику ведущих неврологических нарушений, выявленных у больных с геморрагическими инсультами, и определить их влияние на исход заболевания.

3. Выделить прогностически наиболее значимые клинические признаки, характеризующие показатели жизненной активности больных при выписке из стационара.

4. Разработать алгоритм создания комплекса прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов.

5. Разработать математические модели поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов с применением современных информационных технологий.

Научная новизна исследования

Получены уточнённые данные о клинических симптомах и синдромах, характерных для группы обследованных больных с геморрагическими инсультами. Определены клинические признаки, имеющие наибольшую прогностическую значимость в отношении ранних исходов геморрагических инсультов. Получены новые данные об особенностях динамики основных неврологических нарушений в остром периоде геморрагических инсультов у выписанных и умерших больных.

Разработан алгоритм создания комплекса прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов.

Для разработки прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов впервые использованы в комплексе следующие математико-статистические методы: метод «анализа соответствий», факторный анализ, кластерный анализ, метод логистической регрессии, метод анализа функций «времени выживания», метод дискриминантного анализа и метод анализа нейронных сетей.

На основании комплексного изучения клинической картины, динамики неврологических симптомов и синдромов у пациентов с геморрагическими инсультами и данных дополнительных методов исследования впервые создана информационная система поэтапного прогнозирования ранних исходов заболевания, реализованная в виде компьютерной программы и использующая минимально достаточное число признаков.

Практическая значимость исследования

Получены уточнённые данные о прогностически значимых симптомах и синдромах нарушений функций головного мозга, наиболее часто наблюдаю-

щихся при геморрагических инсультах и определяющих исход заболевания. Эти данные могут быть использованы в целях оптимизации диагностики и лечения.

Сведения об особенностях динамики основных неврологических нарушений в остром периоде геморрагических инсультов, в зависимости от степени их выраженности при поступлении больных в стационар и длительности проявления этих расстройств, позволяют провести корректную оценку направленности изменений состояния конкретного больного под влиянием проведенного лечения.

Определён минимальный, но достаточный перечень клинических симптомов и синдромов поражения головного мозга при геморрагических инсультах, необходимый для построения математических моделей каждого этапа прогноза.

Разработаны оригинальные модели прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов, отличающиеся включением минимального числа признаков, высокой достоверностью и информационной способностью. Предложен метод прогнозирования с помощью анализа нейронных сетей, который позволяет получать более точный прогноз по мере накопления данных в процессе наблюдений за пациентами.

Математические модели поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов рекомендованы для использования на различных этапах лсчебно-диагностической работы как в приёмных отделениях, так и в условиях неврологических отделений стационаров, просты в применении и не требуют высоких временных и инструментальных затрат. Это позволяет выявить наиболее тяжёлых больных с геморрагическими инсультами, нуждающихся в срочном оказании специализированной помощи.

Положения, выносимые на защиту

1. Прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов основывается на оценке возраста пациента, данных анамнеза (наличия и длительности гипертонической болезни) и основных клинических признаков заболевания: степени нарушения сознания, тяжести дыхательных расстройств, реакций зрачков на свет, движений глазных яблок, экстрапирамидных расстройств, двигательных и речевых нарушений. Наличие комы при поступлении является прогностически наиболее неблагоприятным признаком.

2. Предложенный комплекс методов математического моделирования (корреляционный, дискриминантный, регрессионный анализ, анализ функции «времени выживания», метод анализа нейронных сетей), является наиболее адекватным для анализа изменений, происходящих в «повреждённом мозге» у пациентов с геморрагическими инсультами. Он даёт возможность представить все симптомы и синдромы нарушения функций головного мозга в виде ранжированных признаков и использовать их для формирования базы данных в целях решения задачи прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов. Использование этого комплекса методов позволяет обнаружить достоверную

связь ранних исходов геморрагических инсультов с различными синдромами поражения головного мозга и выделить из них наиболее неблагоприятные в прогностическом отношении.

3. Разработанная информационная система поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов способствует оптимизации диагно-стическо-прогностических мероприятий на стационарном этапе.

Реализация результатов исследования

Результаты диссертационного исследования применяются в практической деятельности нейрососудистых отделений и отделения нейрореанимации ГУЗ «Городская Покровская больница».

Основные положения диссертации используются в лекциях и при проведении практических занятий на кафедре невропатологии им. акад. С. Н. Давиденкова Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования.

Личный вклад автора в проведенные исследования

Автором проведен обзор современной отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме, разработан дизайн исследования. Автор лично осуществляла курирование большинства пациентов — 174 человека из 288 (60,4%), сбор, статистическую обработку и анализ клинической информации и результатов дополнительных методов исследования, полученных в ходе обследования больных (доля участия — 100,0%). Диссертанту принадлежит идея разработки алгоритма создания моделей прогноза геморрагических инсультов, а также его использования. Автором разработаны модели прогноза геморрагических инсультов с использованием дискриминантного анализа, анализа «функции выживания» и анализа нейронных сетей по данным обследования больного при поступлении в стационар, а также по данным обследования на 1-е, 5-е и 7-е сутки наблюдения.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения диссертации представлены на IX Всероссийском съезде неврологов, Ярославль 2006 г.; научно-практической конференции, посвященной 150-летию ГУЗ «Городская Покровская больница», Санкт-Петербург, 2009 г.; 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2009 г.; 5-й Всероссийской научно-практической конференции «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2010 г.

Объём и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, который включа-

ет 201 источник (118 работ отечественных авторов и 83 работы зарубежных авторов) и приложения. Диссертация изложена на 226 страницах, иллюстрирована 19 рисунками и 76 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Материалы и методы исследования

Под нашим наблюдением в неврологических отделениях Покровской больницы Санкт-Петербурга за период с 2000 по 2007 год находилось 288 пациентов с диагнозом геморрагический инсульт, верифицированным на основе клинико-лабораторных и инструментальных методов исследования или патоло-гоанатомических данных (в случаях летальных исходов). Собственные наблюдения составили 174 пациента, проанализировано 114 клинических наблюдений по архиву больницы.

Все больные, находившиеся под наблюдением, а в случае нарушения сознания у пациентов, их родственники или доверенные лица дали согласие на участие в исследовании.

Для достижения цели и решения поставленных задач использовали следующие методы исследования: клинико-неврологические, лабораторные, инструментальные и математико-статистические.

Методика клинического исследования включала сбор анамнеза, оценку состояния витальных функций (пульса, артериального давления, дыхания), определение объективных признаков инсульта - нарушения сознания, симптомов поражения черепных нервов, речевых и двигательных расстройств, нарушений чувствительности, координации, экстрапирамидных расстройств и менинге-альных симптомов.

Всем пациентам проводили развёрнутый клинический анализ крови, общий анализ мочи и биохимическое исследование с определением в крови уровня глюкозы, мочевины, билирубина, креатинина, электролитов, протромбино-вого индекса и печеночных проб. Результаты исследований дополняли общее представление о состоянии органов и систем больного. Люмбальная пункция была проведена 127 пациентам (44,1%) в диагностических и лечебных целях.

Методы инструментальной диагностики включали электрокардиографию, рентгеновское исследование, эхоэнцефалоскопию, компьютерную томографию головного мозга. Электрокардиографию проводили каждому пациенту при поступлении и в дальнейшем неоднократно на этапе стационарного лечения. Рентгенографию черепа осуществляли для исключения травматических повреждений (37 человек — 12,8%), рентгенографию лёгких проводили всем пациентам для выявления застойных и инфильтративных изменений в лёгких. Эхоэнцефалоскопию проводили 204 больным (70,8%) на аппарате ЭЭС-12 отечественного производства. Компьютерная томография была проведена 166 больным (57,6%) на односпиральном аппарате SOMATOM ARSP фирмы

SIEMENS (Германия). Режим исследования стандартный, с определением характера, локализации и размеров патологического очага.

В случаях летального исхода проводили паталогоанатомическое исследование (152 больных — 87,4% из всех умерших).

Математико-статистические методы обработки результатов исследования включали: ввод, накопление, хранение и первичную группировку данных исследования, которые осуществляли с помощью специально разработанной автоматизированной информационной системы (АИС), а также математико-статистическую обработку результатов.

Информационной основой АИС стали 288 историй болезни пациентов. Каждого больного описывали 255 первичными и производными признаками, отражающими: общие сведения о больном, данные анамнеза, клинические симптомы при поступлении и в динамике, данные лабораторных и инструментальных методов исследования при поступлении и в динамике, методы лечения, исходы заболевания, оценку показателя жизненной активности при выписке из стационара, результаты патоморфологического исследования головного мозга в случаях летального исхода.

Все эти признаки сведены в единый учетный документ: «Карта кодирования истории болезни больного с внутримозговыми кровоизлияниями», который явился основой электронной матрицы данных.

Математико-статистическая обработка данных включала:

• решение задачи оптимального градуирования учтённых признаков;

• математико-статистическое описание объекта исследования;

• оценку значимости различия частот проявления признаков в различных группах больных;

• изучение связей между признаками - причинами в интересах первичного сжатия информации, снижения размерности исследуемого факторного пространства и отбора наиболее информативных признаков;

• изучение связей между признаками - причинами (возрастом больных, анамнезом, данными объективного исследования) с одной стороны, и результирующими признаками (исходом заболевания, показателями жизненной активности выписанных пациентов), с другой стороны, с целью определения причинно-следственных зависимостей;

• изучение динамических характеристик выживания различных групп больных;

• создание математических моделей прогноза ранних исходов геморрагических инсультов посредством различных математико-статистических методик, их исследование и отбор наиболее эффективных.

Для разработки прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов были использованы следующие математико-статистические методы:

• метод «анализа соответствий» — для определения оптимального градуирования признаков;

• факторный анализ — для определения составных признаков, содержащих в себе совокупность симптомов и синдромов, имеющих по отдельности невысокую корреляционную связь с исходом заболевания;

• кластерный анализ — с целью выявления групп наблюдений, имеющих сходные наборы признаков, для более детального их исследования;

• метод логистической регрессии — для оценки вероятности благоприятного или неблагоприятного исхода;

• метод анализа функции «времени выживания» — для получения вероятностной количественной оценки «выживания» больных к определённому дню после начала лечения и «интенсивности лечения»;

• метод дискриминантного анализа — для классификации ранних исходов геморрагических инсультов по группам с благоприятным и неблагоприятным исходом, а также по уровням показателей жизненной активности у пациентов с благоприятным исходом лечения;

• метод анализа нейронных сетей — перспективный метод, позволяющий решать одновременно прогностические и классификационные задачи и имеющий возможность дополнительного самообучения.

Обработка данных проведена с помощью программного комплекса статистической обработки R Project for Statistical Computing (www.r-project.org) — свободно распространяемого программного обеспечения (лицензия GNU GENERAL PUBLIC LICENSE v2). Анализ нейронных сетей осуществляли при помощи свободно распространяемого программного обеспечения Neuropil (Java neural network Framework)(neuroph.sourceforge.net), лицензия GNU GENERAL PUBLIC LICENSE v3.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследуемой группе больных преобладали женщины — 178 человек (61,8%), мужчин было 110 человек (38,2%). Наиболее многочисленную группу составили пациенты в возрасте от 66-75 лет — 87 человек (30,2%) и 56-65 лет — 63 человека (21,9%) (табл.1). Значительную часть пациентов, составили лица трудоспособного возраста от 26 до 65 лет — 139 человек (48,3%).

Около половины больных — 149 человек (51,7%) было госпитализировано в период «терапевтического окна» — в течение первых 6 часов с момента развития инсульта. Основная часть пациентов была госпитализирована в течение первых 3 суток от момента заболевания — 271 человек (94,1%). Подавляющему большинству пациентов проводили консервативное лечение, 18 человек (6,3%) были прооперированы. Из 288 пациентов с геморрагическими инсультами, сведения о которых использованы в данном исследовании, были выписаны 114 человек (39,6%), умерли 174 человека (60,4%). Средняя продолжительность лечения 114 выписанных больных составила 18 суток при минимальной продолжительности лечения 6 суток и максимальной — 36 суток. Средняя продолжительность лечения 174 умерших больных составила 8 суток.

Клиническая картина геморрагических инсультов различной локализации отличалась большим разнообразием симптомов и синдромов, а также динамикой клинико-неврологических проявлений в течение короткого промежутка времени - от нескольких часов до нескольких суток.

Таблица 1

Распределение больных с геморрагическими инсультами по полу и возрасту

Возрастная группа

Пол

мужчина

абс.

%

женщина

абс.

%

Всего

абс.

%

26 - 35 лет

50,0

50,0

100,0

36-45 лет

38,9

11

61,1

18

46 - 55 лет

29

51,8

27

48,2

56

100,0

100,0

56 - 65 лет

66 - 75 лет

26 38

41,3

37

58,7

63

43,7

49

56,3

87

100,0

100,0

76 - 85 лет

17,0

44

83,0

Старше 85 лет

0,0

100,0

53

100,0

100,0

Всего

110

38,2

178

61,8

288

100,0

Оценивалась связь с исходом заболевания различных клинических характеристик геморрагического инсульта: общего состояния больного, цвета кожных покровов, температуры тела, наличия головных болей, тошноты и рвоты, головокружения, частоты дыхания и пульса, уровня артериального давления, состояния сознания, наличия и выраженности различных неврологических симптомов и синдромов. Исследовалась прогностическая значимость изменений величины зрачков и зрачковых реакций, нистагма, окулоцефалического рефлекса, бульбарных и псевдобульбарных расстройств, нарушений речи, движений, изменений тонуса мышц, рефлексов, экстрапирамидных расстройств, нарушений чувствительности и координации, а также менингеальных симптомов, психомоторного возбуждения и судорожных припадков. Как показали исследования, все перечисленные симптомы и синдромы имели значимую (р < 0,05) корреляционную связь с исходом геморрагического инсульта.

Большинство больных с геморрагическими инсультами поступило в стационар в тяжёлом состоянии (166 больных — 57,6%), меньшая часть пациентов — в состоянии крайней тяжести (33 больных — 11,5%). В этих группах больных отмечалась наибольшая летальность (154 больных — 77,3%). Из пациентов, поступивших в состоянии средней тяжести, основная часть была выписана (69 человек — 77,5%). Таким образом, чем тяжелее было общее состояние больного при госпитализации, тем менее благоприятным был исход заболевания.

Оценке витальных функций придавали первостепенное значение при обследовании пациентов, поступивших в стационар, а также в процессе дина-

мического наблюдения за ними. У 85 больных выявили различные формы расстройств дыхания (брадипноэ, тахипноэ, дыхание Чейна - Стокса), из них умерли 67 человек (78,8%), преимущественно те, кто страдал нарушением дыхания по типу Чейна - Стокса. У 91 больного при госпитализации имели место нарушения сердечного ритма по типу брадикардии, умеренной и выраженной тахикардии с частотой сердечных сокращений свыше 100 уд./мин. Из них неблагоприятный исход развился преимущественно у пациентов, которые поступали с выраженной тахикардией — умерли 71 человек (78,0%). Это свидетельствует о том, что нарушения дыхания и частоты сердечных сокращений имеют важное прогностическое значение в отношении исхода заболевания. Исследования показали, что пациенты с наиболее выраженными расстройствами (дыхание Чейна — Стокса, частота сердечных сокращений свыше 100 уд./мин) имели более высокую летальность.

У значительного большинства пациентов с геморрагическими инсультами (266 больных — 91,0%) при поступлении в стационар имели место дефицитар-ные расстройства сознания (рис. 1). Сопор диагностировали у 71 больного (24,7%), кому — у 35 человек (12,2%). Достоверно большее число умерших больных по сравнению с числом выписанных отмечено среди пациентов, госпитализированных в коматозном состоянии (выписаны 8,6%, умерли 91,4%) и в состоянии сопора (выписаны 11,3%, умерли 88,7% больных). Наименьшая летальность отмечена в группах больных, поступивших в стационар в ясном сознании (выписаны 76,9%, умерли 23,1%) и в состоянии сомноленции (выписаны 68,3%, умерли 31,7%). Таким образом, при госпитализации больных с геморрагическими инсультами их состояние сознания следует рассматривать как важный прогностической критерий, при этом наиболее неблагоприятный признак — наличие комы при поступлении.

70-

63

I ©

е

в. й

60 50 40 30 20

54 88,7%

-.1 42 56^*/« тш

683% 43,8% ЙШ 32

И в 91,4%

76,9% 19 31,7% в ш ЩИ

б И И 8 113% ж 3 я

'4Ж Ш в ш 8,6% Ь_— ш

! сомнолсицня оглушение с опор

Состояние сознания при поступлении

□ Выжш ЕЗ Умер

Рис. 1. Распределение больных с геморрагическими инсультами по выявленным при поступлении нарушениям сознания и исходам заболевания

Исследование движений глазных яблок у пациентов при поступлении в стационар выявило наличие окулоцефалического рефлекса (ОЦР) у 167 больных (58,0%). В этой группе оказалось достоверно большее число умерших (73,1%), тогда как в группе больных с отсутствием ОЦР число выживших (57%) превышало количество умерших (43,0%). Этот феномен можно объяснить тем, что часть пациентов при поступлении имели признаки страдания ствола головного мозга, которые проявлялись, в том числе, отсутствием ОЦР и регрессировали на фоне проводимой терапии. Таким образом, при исследовании движений глазных яблок можно получить ценную информацию об уровне поражения головного мозга, которая имеет прогностическую значимость.

У подавляющего большинства пациентов (266 больных — 92,4%) при поступлении определяли экстрапирамидные расстройства тонуса, рефлексов и двигательных реакций (рис. 2). Чаще других это были оральные рефлексы (55,6%) и хватательные феномены (22,9%). Реже развивались декортикацион-ная (8,0%) и децеребрационная позы (3,5%), а также гипотония мышц и гипо-рефлексия (2,4%).

1,0

0,0-|———————————————1

О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Количество дней в стационаре

Экстрапирамидные расстройства тонуса, рефлексов, движений

ГТ_ отсутствуют 'Л-декортикация

есть оральные рефлексы Г"—децеребрация

есть хватательные рефлексы П—гипотония мышц, гипорефлексия

Рис. 2. Функция «времени выживания» при 6 видах экстрапирамидных расстройств, выявленных при поступлении в стационар

В группах больных с развитием декортикационной и децеребрационной ригидности, гипотонии мышц и гипорефлексии при поступлении в стационар число выживших в первые трое суток составило соответственно 83, 40 и 43%.

К 10 суткам оставшихся в живых существенно уменьшилось и составило 26, 10 и 14%. А на 15-е сутки — 13, 10 и 14%. Таким образом, наличие у пациента де-кортикационной и децеребрационной ригидности, гипотонии мышц и гипо-рефлексии при поступлении в стационар имеет неблагоприятное прогностическое значение. Отсутствие экстрапирамидных расстройств при поступлении у пациентов следует рассматривать как благоприятный прогностический признак (число выживших 72,7%).

Нарушения движений в конечностях разной степени выраженности определяли при поступлении у абсолютного большинства больных (90,6%). Показано, что наибольшие показатели летальности оказались в группах больных, поступивших в стационар с резко выраженными нарушениями движений по типу глубоких парезов и плегии (72,8 и 78,8% соответственно) (рис. 3). Грубые двигательные расстройства свидетельствуют о тяжести поражения головного мозга и могут указывать на неблагоприятный исход заболевания.

91

100^-Ш5-

80

О

£2 и о

Е

60

40

20-

15

Ю"

12

Д17В

Нет Слабо Умеренно Гр)6о плели

вьфахаенкыг выражошые выраженные

Нарушения движений

□ Выжил Ш Умер

Рис. 3. Распределение больных с геморрагическими инсультами по нарушениям движений при поступлении и исходам заболевания

Таким образом, исследования показали, что прогностически наиболее неблагоприятными признаками в отношении общих исходов геморрагических инсультов являются: крайне тяжёлое общее состояние больного, выраженная тахикардия, дыхательные расстройства, нарушение сознания до сопора и комы, экстрапирамидные расстройства, а также грубые нарушения движений (парез и плегия).

При исследовании интенсивности летальных исходов у больных с геморрагическими инсультами в течение первых 20 суток стационарного лечения выявили два пика, которые соответствовали 2 - 4 и 10 - 12 суткам соответст-

венно (рис. 4). По-видимому, первый пик интенсивности летальных исходов связан непосредственно с очагом геморрагического инсульта (очагом повреждения ткани головного мозга, зоной отёка и гипертензионно-дислокационным синдромом), а второй пик обусловлен присоединением соматических осложнений. Это согласуется с данными литературы (Боровик Л. В., Рудное В. Л., 1995; Гельфанд Б. Р. и др., 1999).

Рис. 4. Интенсивность летальных исходов у больных геморрагическими инсультами в течение первых 20 суток стационарного лечения

При анализе анатомических особенностей и прогностической значимости локализации гематом у больных с геморрагическими инсультами выявили пра-вополушарную локализацию у 146 больных (50,7%) и левополушарную — у 110 больных (38,2%). Это соответствует литературным данным по геморрагическим инсультам о более частой встречаемости именно полушарной локализации внутримозговых гематом (В. И. Скворцова, 2005). Реже диагностировали гематому в мозжечке — у 16 больных (5,6%). Самыми редкими были кровоизлияния в ствол (8 больных — 2,8%) и желудочки мозга (8 больных — 2,8%).

Среди больных с локализацией гематомы в правом полушарии умерли 64,4% пациентов. При левополушарной локализации гематомы летальность несколько меньше — 56,4%. Геморрагический инсульт с мозжечковой локали-

за-цией гематомы закончился летальным исходом у 56,3% больных. При развитии кровоизлияния в ствол мозга значительное большинство пациентов также умерли (75%), а при вентрикулярном кровоизлиянии большая часть больных выжила (62,5%). В настоящем исследовании не рассматривались больные с массивными внутрижелудочковыми кровоизлияниями, летальность при которых чрезвычайно высока (Ворлоу Ч. П. и др., 1998). Были включены только те пациенты, у которых по данным КТ объём гематомы не превышал объём желудочков мозга.

Таким образом, локализация гематомы является важным прогностическим признаком геморрагического инсульта. Наиболее тяжелым поражением следует считать кровоизлияние в ствол головного мозга, так как при этом непосредственно страдают центры жизнеобеспечения. Как показывают наши данные и данные литературы, для кровоизлияний этой локализации свойственна высокая летальность (Скворцова В. П., Крылов В. В., 2005).

Симптомы и синдромы, свидетельствующие о состоянии сознания, дыхательных нарушениях, двигательных и речевых расстройствах, относятся к числу наиболее значимых в оценке тяжести состояния больных с геморрагическими инсультами и всегда исследуются в процессе динамического наблюдения за больным. Динамику указанных симптомов и синдромов у выписанных и умерших больных с геморрагическим инсультом изучили путём сопоставления их у пациентов при поступлении в стационар и на 1-е, 2-е, 3 - 5-е, 6 - 7-е сутки лечения в стационаре.

Изученные симптомы и синдромы (состояние сознания, дыхания, речевые и двигательные расстройства) претерпевают достоверные (р < 0,05) изменения во времени. Степень и направленность этих изменений во времени связана с наличием или отсутствием соответствующих симптомов или синдромов и степенью их выраженности при поступлении больных в стационар. Наибольший интерес в диагностическом и прогностическом отношениях представляет динамика состояния сознания. Среди пациентов с нарушениями сознания в виде сопора или комы на протяжении первых 5 суток пребывания в стационаре (106 человек) отметили достоверно большее число умерших — 95 человек (89,6%). Таким образом, чем длительнее сохраняются грубые расстройства сознания у больных с геморрагическими инсультами, тем хуже прогноз.

На основании анализа клинической картины геморрагических инсультов, данных лабораторных и инструментальных методов исследования, проведенных при поступлении больного в стационар, и в процессе лечения разработан комплекс моделей поэтапного прогнозирования ранних исходов заболевания.

При этом учитывали современную систему взглядов и представлений на прогноз в широком смысле слова как на предвидение, предсказание, основанное на определённых данных, как на вероятностное суждение о будущем на основе специального научного исследования; на прогноз болезни как вероятностное врачебное предсказание дальнейшего течения и исхода болезни, на прогнозирование как на специальное научное исследование конкретных перспектив

разви-тия какого-либо явления, в данном случае — геморрагического инсульта.

Задача разработки математических моделей прогноза ранних исходов лечения геморрагических инсультов была решена при помощи выработанного нами алгоритма (рис. 5).

Рис. 5. Алгоритм разработки прогностических моделей

На первом этапе определяли информационно-логическую модель прогноза, включающую прогнозируемые признаки, перечень предикторных факторов и математико-статистические методы моделирования. В качестве прогнозируемых признаков определены: исход геморрагических инсультов в двух вариантах — выписан - умер; исход заболевания по показателям жизненной активности (ПЖА) пациентов на время убытия из стационара (6 классов по классификации НИИ неврологии РАМН), вероятности выживания больного к определённому сроку после начала лечения в стационаре.

В качестве предикторных факторов определили 102 признака (симптома и синдрома), выявленных у пациентов с геморрагическими инсультами при поступлении в стационар. Учтённые и изучаемые симптомы и синдромы были объединены в несколько логических групп:

1. Признаки, характеризующие исход заболевания и являющиеся интегрированными характеристиками тяжести геморрагического инсульта

и эффективности оказываемой помощи (признаки - отклики). Прогнозирование этих признаков и стало основной задачей математического моделирования.

2. Признаки, регистрируемые в приёмном отделении при первичном неврологическом осмотре больных с геморрагическими инсультами, и признаки, полученные при поступлении на отделение с применением широкого спектра лабораторных и инструментальных методов исследования.

3. Признаки, выявленные в течение первых дней лечения в стационаре, и характеризующие степень поражения головного мозга. Использование этих данных увеличивает информационную способность модели.

4. Признаки, выявленные на 4 - 5 сутки пребывания в стационаре (состояние сознания, динамика неврологических симптомов, соматические осложнения), использовали как для разработки моделей прогноза исхода заболевания, так и моделей прогноза показателей жизненной активности пациентов при выписке из стационара.

5. Признаки, выявленные при обследовании больных на 6 - 7 сутки после начала лечения в стационаре.

6. Признаки, характеризующие длительность проявления ведущих неврологических симптомов и синдромов.

В качестве математико-статистических методов моделирования избрали дискриминантный анализ, анализ функции «времени выживания» и метод анализа нейронных сетей.

Для дискриминантного анализа первоначально использовали 32 признака, имевшие значимую корреляционную связь с исходом заболевания, из которых путём пошагового отбора в модель включили 11 признаков, достоверность различий которых по частоте встречаемости в группах умерших и выписанных была достаточно велика (у 9 признаков р < 0,01; у 2 признаков р < 0,05).

В табл. 2 приведены коэффициенты линейной дискриминантной функции (ЛДФ), полученные при построении модели прогноза.

Значение ЛДФ вычисляли по формулам:

ЛДФ1 = 3,928 • Х010 + 2,924 • Х060 + 2,855 • Х087 + 16,557 • Х088 + 2,435 -Х093 + 1,094 • Х096 + 0,824 • Х101 - 0,880 • Х265 + 1,897 • Х261 + 1,918 • Х262 -0,109 • Х263 -28,105

ЛДФ2 = 4,788 • Х010 + 5,160 • Х060 + 2,144 • Х087 + 17,827 • Х088 + 1,450 -Х093 + 1,532 • Х096 + 0,291 • Х101 + 0,002 • Х265 + 2,875 • Х261 + 1,150 ■ Х262 -0,127 • Х263 - 38,516

Конкретного больного относили к той прогностической группе, для которой значение ЛДФ больше.

Достоверность всей модели прогноза является высокой — р < 0,001 для большинства симптомов. В группе выживших больных (благоприятный исход) разработанная модель обеспечивает совпадение прогнозируемого исхода с реально наблюдавшимся у больных в 85,1% (97 из 114 человек). В группе умерших больных совпадение прогнозируемого результата с фактическим составило 81,0% (141 человек из 174). Информационная способность модели составля-

ег 82,6%, то есть из всей группы больных в 288 человек верный исход заболевания получен для 238 больных. Аналогичным образом построили модели прогноза для других этапов исследования. Точность прогноза составила от 85,8 до 93,7%.

Таблица 2

Коэффициенты классифицирующей функции при поступлении

Исход лечения

Выжил (ЛДФ1) Умер (ЛДФ2)

Возрастная группа 3,928 4,788

Общее состояние 2,924 5,160

Величина зрачков 2,855 2,144

Зрачковый рефлекс 16,557 17,827

Окулоцефалический рефлекс 2,435 1,450

Нарушения движений - парез, плегия 1,094 1,532

Тонус паретичных мышц 0,824 0,291

Состояние сознания (норм., факторный) -0,880 0,002

Частота пульса (нормированная) 1,897 2,875

Ритмичность пульса (нормированная) 1,918 1,150

ЭКГ (нормированные) -0,109 0,127

(Константа) -28,105 -38,516

Модели функций «времени выживания» построили с помощью метода регрессионного анализа. Зависимая переменная в этих моделях — функция «времени выживания», независимые переменные — факторы, влияющие на неё или связанные с ней. Пример создания модели функции «времени выживания» методом регрессионного анализа представлен на рис. 6.

Для построения модели «времени выживания» конкретного больного были использованы независимые переменные с градациями, которые могут наблюдаться при неблагоприятном течении и исходе геморрагического инсульта: возрастная группа (66-75 лет); общее состояние (тяжёлое); состояние сознания (сопор); наличие ОЦР (вызывается); нарушения движений (резко выраженные); частота пульса (незначительные отклонения); тонус паретичных мышц (изменён).

Из графика следует, что вероятность «выживания» при подобной совокупности клинических признаков и их градаций конкретного больного на 5-е сутки составляет 43%, на 10-е сутки — 12%, на 15-е сутки — около 5%.

Построение модели ПЖА при выписке и модели летального исхода для больных с геморрагическими инсультами в зависимости от выявления симптомов и синдромов и наличия осложнений осуществляли с использованием признаков, отобранных в результате корреляционного анализа и имеющих высокую корреляционную значимость.

ч

т.

¿-о

1

V

т.

5 10 15 20

Количество дней в стационаре

25

Рис. 6. Пример функции «времени выживания»

Переменная, описывающая ПЖА по 6 категориям по классификации НИИ неврологии РАМН, предварительно была подвергнута факторному анализу с целью уменьшения количества выходных значений и облегчения модели. В результате получили новую переменную, описывающую ПЖА больного при выписке и имеющую 3 категории. Первую категорию назвали «высокий ПЖА», в неё вошли ПЖА 1-го и 2-го классов по классификации НИИ неврологии РАМН. Во вторую категорию, названную «низкий ПЖА», вошли ПЖА 3 - 5-го классов по классификации НИИ неврологии РАМН. К третьей категории отнесли все случаи летального исхода.

По итогам пошагового отбора в модель включили 11 статистически значимых признаков. Это признаки, отражающие возраст больного, данные анамнеза о длительности гипертонической болезни, два параметра, характеризующие степень тяжести состояния (синдром поражения уровня головного мозга и вид дислокации), неврологические и соматические осложнения и четыре признака, отражающие длительность проявления неврологических симптомов и синдромов - длительность комы, менингеальных знаков, речевых и двигательных нарушений.

В группе больных с высоким ПЖА при выписке из стационара разработанная модель обеспечивала совпадение прогнозируемого результата с реальным в 83,3% случаев (15 больных из 18 реально выписанных с высоким ПЖА больных). В группе больных с низким ПЖА при выписке совпадение реальных и прогнозируемых результатов составило 59,4% (57 из 96 случаев было классифицировано правильно). В группе больных с летальным исходом совпадение прогнозируемых и реальных исходов составило 99,4% (у 173 из 174 больных).

Информационная способность модели в целом обеспечивала совпадение прогнозируемого и реальных результатов лечения в 85,1% случаев (245 из 288 больных, в том числе у 72 выживших и 173 умерших больных).

Для построения нейронной сети в целях прогнозирования исходов геморрагических инсультов проводили отбор входных параметров с использованием генетического алгоритма отбора переменных (табл. 3).

Таблица 3

Переменные, отобранные для построения нейронных сетей_

Название Коэффициент корреляции Спирмена Значимость р

Возрастная группа 0,323 | 0,000

Длительность гипертонической болезни 0,215 0,000

Общее состояние 0,524 0,000

Дыхание 0,265 0,000

Экстрапирамидные расстройства тонуса, рефлексов, движений 0,409 0,000

Афазия 0,200 0,001

Величина зрачков 0,248 0,000

Зрачковый рефлекс 0,165 0,005

Нарушения движений 0,346 0,000

Высота рефлексов в паретичных конечностях 0,256 0,000

Состояние сердечно-сосудистой системы 0,203 0,001

Состояние сознания 0,500 0,000

Как видно из таблицы 3, все переменные имеют высокую значимость (р < 0,05). По данному набору переменных можно судить о состоянии пациента и использовать эти переменные для построения модели прогноза.

Для задачи прогнозирования наиболее подходят нейронные сети, имеющие архитектуру многослойного персептрона, поскольку они обладают способностью решать нелинейные задачи, обучаемы и допускают возможность экстраполяции данных, в отличие от сетей, построенных на основе радиально-базисной функции. Количество скрытых слоёв — один (рис. 7). Построение нейронных сетей и отбор лучших из них производили с помощью пакета прикладных программ №игорЬ. Для построения и обучения каждой из сетей исходные данные случайным образом делили на две группы в соотношении 60,0 и 40,0%. Первую группу использовали для построения и обучения сети, вторую группу для тестирования. В результате вычислений были получены 20 нейронных сетей, имеющих приемлемый уровень совпадения прогнозируемых и ре-

альных исходов заболевания (от 85,7 до 87,9% совпадений в тестовой группе наблюдений) для больных геморрагическими инсультами по данным обследований при поступлении в стационар.

Среднее значение правильно классифицированных наблюдений при обучении сетей составило 83,0%, минимальное значение — 80,4%, максимальное значение — 84,5%. При тестировании сетей среднее количество правильно классифицированных исходов составило 86,8%, минимальное — 85,7%, максимальное — 87,9%.

Рис. 7. Изображение одной из построенных нейронных сетей.

Иногда сеть может увеличить ошибку на некотором множестве уже правильно классифицированных наблюдений за счёт неправильной классификации дополнительного наблюдения. Чтобы избежать подобных ситуаций, при решении задач использовалась не одна сеть с наилучшим качеством, а несколько сетей, объединённых в группу — ансамбль сетей. Результатом работы ансамбля считается среднее значение, полученное по результатам работы каждой из включённых в ансамбль сетей. В ансамбль объединялись как сети, полученные в результате поиска и удовлетворяющие качеством, так и специально отобранные сети по результатам анализа правильно классифицированных наблюдений для каждой из них. В нашем случае были выбраны три сети, которые имеют высокую долю совпадений при классификации на тестовом подмножестве, кроме того, вместе правильно классифицируют значительное количество наблюдений (до 82,0%). Информационную способность ансамбля мы проверили, классифицировав всю группу исследуемых больных.

При сравнении информационной способности математических моделей прогноза ранних исходов геморрагических инсультов, полученных с помощью методов дискриминантного анализа и методов нейросетевого анализа, установлена высокая информационная способность всех моделей, возрастающая от первого до четвёртого этапа прогнозирования с 82,6 до 93,7% по мере накопления информации о больном (табл. 4).

Существенным преимуществом моделей является их высокая чувстви-

тельность, специфичность и безошибочность при малом количестве ложноот-рицательных и ложноположительных ответов. Значимой разницы в качестве моделей, созданных методами дискриминантного и нейросетевого анализа, не выявили, что может служить дополнительным аргументом в пользу адекватности избранных методов математико-статистического моделирования данным нашего исследования. Указанные модели реализованы в виде программ для персональных компьютеров с целью последующего их использования.

Таблица 4

Информационная способность моделей прогноза ранних исходов геморрагиче-_________ских инсультов____________

Этапы прогноза Информ. способность в целом,% Информационная способность при благоприятном исходе, % Информ. способность при летальном исходе, % Число признаков

Дискриминантный анализ

Поступление 82,6 85,1 81,0 И

1-е сутки 85,8 83,3 87,5 14

5-е сутки 87,3 86,0 88,7 11

7-е сутки 93,7 93,8 93,5 11

ПЖА 85,4 71,4 99,4 И

Нейросетевой анализ (средние значения по всем отобранным сетям)

Поступление 82,0 80,7 83,3 1

Каждая из предложенных моделей обладает своими особенностями и преимуществами, что следует учитывать при выборе модели для решения конкретных задач прогнозирования. Так, модель, построенная методом анализа функции «времени выживания» позволяет дать вероятностную оценку «выживания» больных к определённому сроку с момента заболевания и прогнозировать вероятность выживания конкретного больного. Модели, построенные с использованием нейросетевого анализа, способны к дополнительному самообучению, в результате чего повышается их информационная способность. Точность прогноза растёт по мере накопления данных об обследованных пациентах в процессе использования модели.

Симптомы и синдромы нарушений функций головного мозга и их сочетания у пациентов с геморрагическими инсультами, качественные и количественные изменения этих сочетаний при исчезновении одних и появлении других признаков в процессе наблюдения за больным, находятся в прямой связи с тяжестью течения заболевания и служат основой разработанных моделей прогноза ранних исходов геморрагических инсультов.

ВЫВОДЫ

1. Особенностями клинической картины геморрагических инсультов в остром периоде заболевания при поступлении в стационар является нарушение сознания (у 91,0% больных) в сочетании с очаговым двигательным дефицитом (гемипарез наблюдался у 90,4%). Этот симптомокомплекс имеет наибольшее прогностическое значение.

2. Основные неврологические симптомы и синдромы геморрагических инсультов, в частности нарушения сознания, дыхания и двигательные расстройства претерпевают достоверные изменения во времени. Прогностически наиболее неблагоприятными признаками являются крайне тяжёлое общее состояние больного, нарушение сознания до сопора и комы, тахикардия (свыше 100 уд./мин), дыхание Чейна - Стокса, выраженные экстрапирамидные расстройства рефлексов, позы и мышечного тонуса, а также грубые нарушения движений (глубокий парез или плегия). При этом наиболее неблагоприятным признаком в отношении прогноза геморрагических инсультов является наличие комы при поступлении (летальность 91,4%).

3. Прогностически наиболее значимыми в отношении показателей жизненной активности больных при выписке из стационара являются следующие признаки: возраст больного, наличие и длительность гипертонической болезни, уровень поражения головного мозга и вид дислокации, неврологические и соматические осложнения, а также длительность проявления основных неврологических симптомов и синдромов — расстройств сознания, менингеальных знаков, речевых и двигательных нарушений, атонии и арефлексии.

4. Разработанный алгоритм создания комплекса прогностических моделей на основании минимально достаточного перечня (от 6 до 12) статистически значимых ведущих клинико-неврологических симптомов и синдромов поражения головного мозга, данных анамнеза и результатов инструментальных методов исследования позволяет решить задачи прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов.

5. Созданные с использованием дискриминантного анализа, анализа функции «времени выживания» и анализа нейронных сетей математические модели являются пригодными для решения задач поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов. Информационная способность всех созданных моделей достаточно высока, при этом она возрастает от первого до четвёртого этапа прогнозирования с 82 до 93,7% по мере накопления информации о больном.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При проведении клинико-неврологичеекого обследования пациентов с геморрагическими инсультами следует придавать первостепенное значение выявлению симптомов и синдромов, имеющих существенное прогностическое значение и отражающих витальные функции: уровню нарушения сознания, нарушениям дыхания, движений, синдрому поражения уровня головного мозга.

2. Динамика состояния сознания, а также тяжесть дыхательных, двигательных и афатических расстройств должны учитываться в качестве прогностически значимых признаков:

• если на 6 - 7 сутки лечения у пациентов с геморрагическими инсультами отмечается ясное сознание или сомноленция, то это следует расценивать как прогностически благоприятный фактор (84,2% выживших); выявление оглушения не имеет явно выраженного прогностического значения, наличие сопора или комы делает прогноз крайне неблагоприятным;

• тяжесть двигательных расстройств важна для оценки прогноза — чем грубее нарушения движений у пациента, тем более неблагоприятный прогноз; среди пациентов, поступивших с плегией, число выживших — 37,8%, а с сохраняющейся или развившейся на 6 - 7 сутки плегией — 21,2%;

• наиболее неблагоприятными прогностическими признаками дыхательных нарушений являются тахипноэ и дыхание Чейна - Стокса (летальность в этих случаях 81,6%);

• наличие у пациентов с геморрагическими инсультами грубо выраженной афазии при поступлении в стационар можно считать прогностически неблагоприятным фактором (летальность - 74,3%).

3. Для прогнозирования ранних исходов у больных с геморрагическими инсультами рекомендовано использовать математические модели прогноза, созданные на основе дискриминантного анализа, анализа функции «времени выживания» и анализа нейронных сетей:

• модели прогноза ранних исходов у больных с геморрагическими инсультами, созданные методом дискриминантного анализа, целесообразно использовать для классификации исхода (выжил - умер);

• анализ функции «времени выживания» может быть предложен для проведения вероятностного прогноза исходов заболевания во времени;

• модели прогноза, построенные на основе анализа нейронных сетей, рекомендованы для использования в неврологическом стационаре, так как они способны к дополнительному самообучению, что повышает их информационную способность по мере накопления данных о пациенте.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новожилова, М. А. Прогностически значимые симптомы и синдромы геморрагических инсультов / М. А. Новожилова, Т. М. Алексеева, Н. М. Жулев // Клиническая неврология. — 2010. — № 3. — С. 16-20.

2. Новожилова, М. А. Прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов методом анализа нейронных сетей / М. А. Новожилова, Т. М. Алексеева // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета,—Серия 11. Медицина.— 2010.— Вып. 2, —С. 121-126.

3. Новожилова, М. А. Прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов с использованием нейросетевого анализа / М. А. Новожилова, Б. А. Осетров, Н. Б. Клименко // IX Всероссийский съезд неврологов: тез. докл. — Ярославль, 2006. — С. 453.

4. Новожилова, М.А. Прогнозирование ранних исходов лечения геморрагических инсультов с помощью математической модели, построенной по результатам дискриминантного анализа / М.А. Новожилова, Б.А. Осетров, Н.Б. Клименко // Материалы студ. науч. конф. Санкт-Петербургской гос. педиатрической мед. академии. - СПб.: Изд-во СПбГПМА, 2006. - С. 17-18.

5. Клименко, Н. Б. Использование нейросетевого анализа при создании модели прогноза ранних исходов геморрагических инсультов / Н. Б. Клименко, М. А. Новожилова, Б. А. Осетров, Г. М. Семёнова // Сб. тезисов научно-практической конференции, посвящённой 150-летию ГУЗ «Городская Покровская больница». — СПб., 2009. — С. 26.

6. Новожилова, М. А. Прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов / М. А. Новожилова, Т. М. Алексеева // Здоровье — основа человеческого материала: проблемы и пути их решения : тр. IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием : тез. докл. — СПб., 2009,—С. 364-365.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АИС — автоматизированная информационная система

ОЦР — окулоцефалический рефлекс

ПЖА — показатели жизненной активности

КТ — компьютерная томография

Подписано в печать 13.11.2010. Формат 30x42 'А

Бумага офсетная. Усл. печ. листов 1,63. Тираж 100 экз. Заказ № 1290

Отпечатано в типографии ООО «Префикс-Принт» 191014, Санкт-Петербург, Виленский пер., 8 лит. А Тел. (812) 272-24-71,273-22-27

Геморрагический инсульт, как часто встречающееся сосудистое заболевание головного мозга, является значимой медицинской и социальной проблемой. Частота геморрагического инсульта достигает 24,4 случаев на 100 ООО населения в год. Чаще всего кровоизлияние в мозг развивается у больных трудоспособного возраста — 45 — 60 лет. При этом летальность остаётся высокой до настоящего времени и достигает 70% (Виберс Д. О. и др., 2005; Скворцова В. И. и др., 2005; Скоромец А. А. и др., 2007). К труду возвращаются не более 10 — 12% пациентов, перенесших инсульт. Остальные до конца жизни остаются в разной степени инвалидизированными, что требует проведения дальнейших реабилитационных и лечебно-профилактических мероприятий.

Ряд исследований посвящён диагностике, особенностям развития и течения различных клинических форм инсульта, вопросам терапии (ВорлоуЧ. П. и др., 1998; Скворцова В. И., 2005; Хеннерици М. Дж. и др., 2008). Изучение проблемы геморрагических инсультов существенно повысило интерес к прогнозированию исходов заболевания. Прогноз геморрагических инсультов является важным с различных точек зрения: медицинской, в том числе деонтологической, социальной, экономической и других. Целесообразность прогнозирования исходов геморрагических инсультов обусловлена возможностью планировать комплекс диагностических и лечебных мероприятий в каждом конкретном случае, что может существенным образом улучшить качество лечения этой тяжелой патологии и уменьшить летальность.

В последние годы были предложены различные методы прогнозирования исходов геморрагических инсультов с использованием отдельных прогностически значимых признаков и их сочетания (РгезсоИ Я. I. е1 а1., 2004; АгЬо1х А. ег а1., 2005; Feigin V. Ъ. е1 а1., 2005). Однако, результаты проведённых исследований не нашли широкого практического применения, так как эти методы в большинстве своём не обладали высокой информационной способностью либо были весьма трудозатратными в использовании.

С учётом вышеописанного, были сформулированы цель и задачи исследования.

Цель исследования

Поэтапное прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов на основании изучения особенностей клинической картины и динамики неврологических нарушений в остром периоде заболевания.

Задачи исследования

1. Выявить особенности клинических симптомов и синдромов геморрагических инсультов, наблюдающихся при поступлении пациентов в стационар в остром периоде заболевания и имеющих наибольшее прогностическое значение.

2. Изучить динамику ведущих неврологических нарушений, выявленных у больных с геморрагическими инсультами, и определить их влияние на исход заболевания.

3. Выделить прогностически наиболее значимые клинические признаки, характеризующие показатели жизненной активности больных при выписке из стационара.

4. Разработать алгоритм создания комплекса прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов.

5. Разработать математические модели поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов с применением современных информационных технологий.

Научная новизна

Получены уточнённые данные о клинических симптомах и синдромах, характерных для группы обследованных больных с геморрагическими инсультами. Определены клинические признаки, имеющие наибольшую прогностическую значимость в отношении ранних исходов геморрагических инсультов. Получены новые данные об особенностях динамики основных неврологических нарушений в остром периоде геморрагических инсультов у выписанных и умерших больных.

Разработан алгоритм создания комплекса прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов.

Для разработки прогностических моделей ранних исходов геморрагических инсультов впервые использованы в комплексе следующие математико-статистические методы: метод «анализа соответствий», факторный анализ, кластерный анализ, метод логистической регрессии, метод анализа функций «времени выживания», метод дискриминантного анализа и метод анализа нейронных сетей.

На основании комплексного изучения клинической картины, динамики неврологических симптомов и синдромов у пациентов с геморрагическими инсультами и данных дополнительных методов исследования впервые создана информационная система поэтапного прогнозирования ранних исходов заболевания, реализованная в виде компьютерной программы и использующая минимально достаточное число признаков.

Практическая значимость

Получены уточнённые данные о прогностически значимых симптомах и синдромах нарушений функций головного мозга, наиболее часто наблюдающихся при геморрагических инсультах и определяющих исход заболевания. Эти данные могут быть использованы в целях оптимизации диагностики и лечения.

Сведения об особенностях динамики основных неврологических нарушений в остром периоде геморрагических инсультов, в зависимости от степени их выраженности при- поступлении больных в стационар и длительности проявления этих расстройств, позволяют провести корректную оценку направленности изменений состояния конкретного больного под влиянием проведенного лечения.

Определён минимальный, но достаточный перечень клинических симптомов и синдромов поражения головного мозга при геморрагических инсультах, необходимый для построения математических моделей каждого этапа прогноза.

Разработаны оригинальные модели прогнозирования' ранних исходов геморрагических инсультов, отличающиеся включением минимального числа признаков, высокой достоверностью и информационной способностью. Предложен метод прогнозирования с помощью анализа нейронных сетей, который позволяет получать более точный прогноз по мере накопления данных в процессе наблюдений за пациентами-.

Математические модели поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов, рекомендованы для использования на различных этапах лечебно-диагностической работы как в приёмных отделениях, так и в условиях неврологических отделений стационаров, просты в применении и не требуют высоких временных и инструментальных затрат. Это позволяет выявить наиболее тяжёлых больных с геморрагическими инсультами, нуждающихся в срочном оказании специализированной помощи.

Положения, выносимые на защиту

1. Прогнозирование ранних исходов геморрагических инсультов основывается на оценке возраста пациента, данных анамнеза (наличия и длительности гипертонической болезни) и основных клинических признаков заболевания: степени нарушения сознания, тяжести дыхательных расстройств^ реакций зрачков на свет, движений глазных яблок, экстрапирамидных расстройств, двигательных и речевых нарушений. Наличие комы при поступлении является прогностически наиболее неблагоприятным признаком.

2. Предложенный комплекс методов математического моделирования (корреляционный, дискриминантный, регрессионный анализ, анализ функции «времени выживания», метод анализа нейронных сетей), является наиболее адекватным для анализа изменений, происходящих в «повреждённом мозге» у пациентов с геморрагическими инсультами. Он даёт возможность представить все симптомы и синдромы нарушения функций головного мозга в виде ранжированных признаков и использовать их для формирования базы данных в целях решения задачи прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов. Использование этого комплекса методов позволяет обнаружить достоверную связь ранних исходов геморрагических инсультов с различными* синдромами поражения головного мозга и выделить из них наиболее неблагоприятные в прогностическом отношении.

3. Разработанная информационная система поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов способствует оптимизации диагно-стическо-прогностических мероприятий на стационарном этапе.

Реализация результатов исследования

Результаты диссертационного исследования применяются в практической деятельности нейрососудистых отделений и отделения нейрореанимации ГУЗ «Городская Покровская больница».

Основные положения диссертации используются в лекциях и при проведении практических занятий на кафедре невропатологии им. акад. С. Н. Давиденкова Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования.

Личный вклад автора в проведенные исследования

Автором проведен обзор современной отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме, разработан дизайн исследования. Автор лично осуществляла курирование большинства пациентов — 174 человека из 288 (60,4%), сбор, статистическую обработку и анализ клинической информации и результатов дополнительных методов исследования, полученных в ходе обследования больных' (доля участия ■— 100,0%). Диссертанту принадлежит идея разработки алгоритма создания моделей прогноза геморрагических инсультов, а также его использования. Автором разработаны модели прогноза геморрагических инсультов с использованием дискриминантного; анализа, анаУ лиза «функции выживания» и анализа нейронных сетей по данным обследования больного при поступлении в стационар, а также по данным обследования на 1-е, 5-е и1-е сутки наблюдения.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения диссертации представлены на IX Всероссийском съезде неврологов, Ярославль 2006 г.; научно-практической конференции, посвященной 150-летию ГУЗ «Городская Покровская больница», Санкт-Петербург, 2009 г.; 4-й Всероссийской; научно-практической конференции «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2009 г.; 5-й Всероссийской научно-практической конференции «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения», Санкт-Петербург, 2010 г.

Публикации

По теме диссертации в открытой печати опубликовано 6 научных работ, в том числе две — в журналах, рекомендованных ВАК Министерства, образования РФ для публикации результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, заключения выводов, практических рекомендаций, указателя, литературы, который включа

178 Выводы

1. Особенностями клинической, картины геморрагических инсультов в остром периоде заболевания'при поступлении в стационар является нарушение сознания (у 91,0% больных) в сочетании с очаговым двигательным дефицитом (гемипарез наблюдался у 90,4%). Этот симптомокомплекс имеет наибольшее прогностическое значение.

2. Основные неврологические симптомы и синдромы геморрагических инсультов, в частности нарушения сознания, дыхания и двигательные расстройства претерпевают достоверные изменения' во. времени. Прогностически наиболее неблагоприятными признаками являются крайне тяжёлое общее состояние больного, нарушение сознания до сопора и комы, тахикардия (свыше 100 уд/мин), дыхание Чейна — Стокса, выраженные экстрапирамидные расстройства рефлексов, позы и мышечного тонуса, а также грубые нарушения движений (глубокий парез или плегия). При этом наиболее неблагоприятным признаком в отношении прогноза геморрагических инсультов является наличие комы при поступлении (летальность 91,4%).

3. Прогностически наиболее значимыми в отношении показателей жизненной активности больных при выписке из стационара являются следующие признаки: возраст больного, наличие и длительность гипертонической болезни, уровень поражения головного мозга и вид дислокации, неврологические и соматические осложнения, а также длительность проявления основных неврологических симптомов и синдромов — расстройств сознания, менинге-альных знаков, речевых и двигательных нарушений, атонии и арефлексии.

4. Разработанный алгоритм создания комплекса прогностических моделей на основании минимально достаточного перечня (от 6 до 12) статистически значимых ведущих клинико-неврологических симптомов и синдромов поражения головного мозга, данных анамнеза и результатов инструментальных методов исследования позволяет решить задачи прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов.

5. Созданные с использованием дискриминантного анализа, анализа функции «времени выживания» и анализа нейронных сетей математические модели являются пригодными для решения задач поэтапного прогнозирования ранних исходов геморрагических инсультов. Информационная способность всех созданных моделей достаточно высока, при этом она возрастает от первого до четвёртого этапа прогнозирования с 82 до 93,7% по мере накопления информации о больном.

Практические рекомендации

1.При проведении» клинико-неврологического обследования пациентов с геморрагическими инсультами следует придавать первостепенное значение выявлению' симптомов и синдромов, имеющих существенное прогностическое значение и отражающих витальные функции: уровню нарушения» сознания, нарушениям дыхания, движений, синдрому поражения уровня головного мозга.

2. Динамика состояния! сознания, а также тяжесть дыхательных, двигательных и афатических расстройств должны учитываться в качестве прогностически значимых признаков:

• если на 6 - 7 сутки лечения у пациентов с геморрагическими инсультами отмечается, ясное сознание или* сомноленция, то это' следует расценивать как прогностически благоприятный' фактор (84,2% выживших); выявление оглушения не имеет явно выраженного прогностического значения, наличие сопора или комы делает прогноз крайне неблагоприятным;

• тяжесть двигательных расстройств важна для оценки прогноза — чем грубее нарушения движений у пациента, тем более неблагоприятный прогноз; среди пациентов, поступивших с плегией, число выживших — 37,8%, а с сохраняющейся или развившейся на16 - 7 сутки плегией — 21,2%;

• наиболее неблагоприятными прогностическими» признаками дыхательных нарушений являются тахипноэ и дыхание Чейна - Стокса (летальность в этих случаях 81,6%);

• наличие у пациентов с геморрагическими инсультами грубо выраженной афазии при поступлении в стационар можно считать прогностически неблагоприятным фактором (летальность — 74,3%).

3. Для прогнозирования ранних исходов у больных с геморрагическими инсультами рекомендовано использовать математические модели прогноза, созданные на основе дискримннантного анализа, анализа функции «времени выживания» и анализа нейронных сетей:

• модели прогноза ранних исходов у больных с геморрагическими инсультами, созданные методом дискриминантного анализа, целесообразно использовать для классификации исхода (выжил — умер);

• анализ функции «времени выживания» может быть предложен для проведения вероятностного прогноза исходов заболевания во времени;

• модели прогноза, построенные на основе анализа нейронных сетей, рекомендованы для использования в неврологическом стационаре, так как они способны к дополнительному самообучению, что повышает их информационную способность по мере накопления данных о пациенте.